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報(bào)告提出了未來人工智能戰(zhàn)爭中作戰(zhàn)層面的防御與進(jìn)攻概念，探討了如何將這些概念應(yīng)用到海、陸、空作戰(zhàn)領(lǐng)域。該報(bào)告包括未來戰(zhàn)爭的技術(shù)驅(qū)動因素、使用人工智能發(fā)動戰(zhàn)爭以及人工智能在海、陸、空作戰(zhàn)領(lǐng)域的應(yīng)用五個(gè)章節(jié)，部分內(nèi)容整編如下：

一、技術(shù)組合驅(qū)動戰(zhàn)爭

現(xiàn)代戰(zhàn)爭既受技術(shù)驅(qū)動也受技術(shù)約束，新興技術(shù)既賦予部隊(duì)在戰(zhàn)術(shù)和作戰(zhàn)層面的使用選擇權(quán)，又制約著部隊(duì)的選擇。目前，人工智能的應(yīng)用主要集中在商業(yè)領(lǐng)域，尚未深入滲透到軍事領(lǐng)域。但無論人工智能在民用還是軍事應(yīng)用中，都不能單獨(dú)起作用，人工智能發(fā)揮效用的關(guān)鍵是與其他多種技術(shù)的組合，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)將這種組合描述為“人工智能堆棧”。棧中的“感知”層包括計(jì)算、無線云網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，如傳感器和物聯(lián)網(wǎng)。“決定”層包括大數(shù)據(jù)管理、機(jī)器學(xué)習(xí)、挖掘模型和決策支持輔助。“行動”層包括規(guī)劃和行動(優(yōu)化、戰(zhàn)略推理、知識)、自主技術(shù)和人機(jī)界面，可使操作員自我定位。從該堆棧模型可以看出，所有技術(shù)的互動將產(chǎn)生組合效應(yīng)，進(jìn)而提升每項(xiàng)技術(shù)所產(chǎn)生的能力和效果。

二、使用人工智能發(fā)動戰(zhàn)爭

在未來戰(zhàn)場，人工智能的首要作用是賦予作戰(zhàn)人員在戰(zhàn)斗空間中更容易檢測、定位和識別目標(biāo)的能力，其對戰(zhàn)場的明顯影響是加速決策周期，能夠快速確定目標(biāo)并發(fā)出命令及時(shí)行動;其次，人工智能可以做出有效預(yù)測，讓友軍正確瞄準(zhǔn)目標(biāo)以對抗敵方并挫敗其行動。人工智能在戰(zhàn)場的應(yīng)用也存在弊端，如容易被欺騙、只有在訓(xùn)練的環(huán)境中才能正常運(yùn)行、無法將在一項(xiàng)任務(wù)中獲得的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換到另一項(xiàng)任務(wù)中等。因此，在實(shí)戰(zhàn)情況下，人工智能必須與人類合作，二者可以互相抵消對方在認(rèn)知方面的缺點(diǎn)。

報(bào)告為戰(zhàn)場人工智能的自主性提出三種應(yīng)用模式：人在環(huán)路中，在該模式下，人類保留對選定功能的控制權(quán)，防止人工智能作出未經(jīng)授權(quán)的行動，人類是系統(tǒng)控制環(huán)路的組成部分。人在環(huán)路上，在該模式下，人工智能控制作戰(zhàn)的所有環(huán)節(jié)，但由人類監(jiān)控其操作，并在必要時(shí)進(jìn)行干預(yù)。人在環(huán)路外，人工智能控制指控系統(tǒng)運(yùn)行，不需要人類的指導(dǎo)或干預(yù)。這種控制形式也稱為完全自主。

三、人工支持的海戰(zhàn)

目前，大國之間的海上戰(zhàn)爭已經(jīng)演變?yōu)樽鲬?zhàn)網(wǎng)絡(luò)之間的戰(zhàn)爭，這種沖突受技術(shù)的強(qiáng)烈影響。美海軍當(dāng)前應(yīng)重點(diǎn)提升作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能力，包括情監(jiān)偵系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。

(一)海上防御

1. 傳感器部署

該報(bào)告設(shè)想在海上戰(zhàn)場部署一個(gè)大型的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，分布在敵方部隊(duì)可能進(jìn)入或通過的海域，由人工智能處理/收集移動傳感器數(shù)據(jù)，并通過機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行分析，最終形成一幅詳細(xì)的海洋3D綜合作戰(zhàn)圖。隨著人工智能和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，該概念在海洋領(lǐng)域正逐步實(shí)現(xiàn)。DARPA開展的“海上物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目旨在通過部署數(shù)千個(gè)小型、低成本浮標(biāo)形成分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，再利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)對海洋領(lǐng)域的態(tài)勢感知。其他傳統(tǒng)的軍事海上監(jiān)視與偵察系統(tǒng)(包括天基系統(tǒng)、有人飛機(jī)、水面艦船和海底傳感器等)，也將推動實(shí)現(xiàn)數(shù)字海洋的概念設(shè)想。

2. 保衛(wèi)艦船

數(shù)字化“可觀測海洋”設(shè)想將確保軍艦提前感知敵方艦船威脅?；谌斯ぶ悄艿呐炤d雷達(dá)和傳感器將為艦船提供更強(qiáng)的態(tài)勢感知能力，人工智能指揮系統(tǒng)將迅速確定目標(biāo)優(yōu)先級并進(jìn)行導(dǎo)彈交戰(zhàn)。

3. 人工智能欺騙手段

數(shù)字海洋設(shè)想極大地增加了欺騙和迷惑行動的重要性。在海上戰(zhàn)爭中，部署在戰(zhàn)場上的多種人工智能系統(tǒng)可通過多種方式欺騙對手，包括欺騙對手指控系統(tǒng)，迷惑對手指揮官的感知或預(yù)期，干擾其作出有效的決策。

(二)海上攻擊

進(jìn)攻的目的是為了抵御敵方攻擊，以爭取足夠的時(shí)間到達(dá)適合與敵方艦隊(duì)交戰(zhàn)的導(dǎo)彈發(fā)射陣地。在協(xié)調(diào)攻擊的過程中，美海軍可混合使用有人-無人艦艇的方式發(fā)起攻擊，包括使用一艘大型、防守良好的有人艦艇，攜帶各種類型的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈，放置于低危險(xiǎn)區(qū)域;一艘較小型有人軍艦，推進(jìn)至有敵艦的區(qū)域，既進(jìn)行偵察，又為大型軍艦的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈提供瞄準(zhǔn)目標(biāo)信息;另外一艘無人隱身艦艇置于高危險(xiǎn)區(qū)域，主要用于收集關(guān)鍵時(shí)敏性情報(bào)并通過較小的有人戰(zhàn)艦將這些情報(bào)傳給后方的大型艦船。在較短距離上協(xié)同作戰(zhàn)的三艘艦艇能夠有效規(guī)避敵方的電子干擾，收集并傳送高質(zhì)量的目標(biāo)數(shù)據(jù)。協(xié)同攻擊方案與分布式殺傷概念不同，協(xié)調(diào)攻擊只需要簡單的分布式集成，無需高技術(shù)要求，更適合在強(qiáng)對抗的電子戰(zhàn)環(huán)境中作戰(zhàn)。

另一種概念是以一艘有人、大型艦艇為中心，組成一個(gè)無人的空中、水面和水下系統(tǒng)網(wǎng)狀星座。大型艦艇具有潛在的優(yōu)勢，能夠支持新興的防御系統(tǒng)，如高能激光或軌道炮。該概念要求：大型/有人艦艇需具備良好的生存能力、適應(yīng)作戰(zhàn)環(huán)境的防御系統(tǒng)、先進(jìn)的指揮控制系統(tǒng)、與岸基設(shè)施和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)連接的高帶寬通信系統(tǒng)。

DARPA和美海軍正研發(fā)無人自主艦船，這種全自主艦船的顯著作戰(zhàn)優(yōu)勢是具備更高的生存能力，且尺寸更小，成本更低，在高海況下具備更好的性能。DARPA的“海上列車”概念要求多艘無人艦船相互連接或?qū)崿F(xiàn)協(xié)同編隊(duì)航行，以減少阻力，提高巡航效率。該概念設(shè)想了四艘或更多的人工智能自主無人艦艇組合在一起，可分解為獨(dú)立單元執(zhí)行不同的任務(wù)，然后重新組裝返回。

(三)兵力結(jié)構(gòu)問題

人工智能支持的戰(zhàn)場應(yīng)用了大量成熟的人工智能及相關(guān)技術(shù)，包括自主系統(tǒng)、算法、數(shù)據(jù)管理、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域經(jīng)過驗(yàn)證的系統(tǒng)和通用標(biāo)準(zhǔn)。基于人工智能和邊緣計(jì)算的自主系統(tǒng)與船只是海上人工戰(zhàn)場空間主要特征，機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等技術(shù)將創(chuàng)造出數(shù)字化“可觀測海洋”。通過這些技術(shù)的結(jié)合，未來海軍戰(zhàn)場的主力將是人-機(jī)作戰(zhàn)編隊(duì)，人工智能等新興技術(shù)驅(qū)動的新型作戰(zhàn)力量將成為海軍的新重心。

四、人工智能支持的陸戰(zhàn)

在作戰(zhàn)層面，陸地戰(zhàn)爭大致遵循普遍的戰(zhàn)爭概念。但與空中和海上戰(zhàn)場不同，陸地戰(zhàn)場上的人員及其結(jié)構(gòu)過于密集，嚴(yán)重阻礙和限制了敵對軍事力量的沖突。近一個(gè)世紀(jì)以來，陸地戰(zhàn)爭不斷向多域作戰(zhàn)發(fā)展，各國前沿陸軍近年并未發(fā)生大規(guī)模沖突，雙方都尋求通過“對立作戰(zhàn)系統(tǒng)”之間的“系統(tǒng)對抗”來取得勝利。

(一)陸地防御

1. 傳感器部署

通用防御概念設(shè)想在敵對部隊(duì)可能穿越的地區(qū)布設(shè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)。在大規(guī)模沖突中，敵軍需要在機(jī)動地面部隊(duì)后方建立大型倉庫以提升后勤和火力能力，因此防御方應(yīng)在相應(yīng)地點(diǎn)部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器，根據(jù)其提供的信息，通過互換性戰(zhàn)爭對敵軍施加高消耗。物聯(lián)網(wǎng)傳感器的早期部署將大幅增加需收集的環(huán)境和背景數(shù)據(jù)的數(shù)量，這有助于人工智能系統(tǒng)通過機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行更好的訓(xùn)練。人工智能無人系統(tǒng)的移動性也可提供新的監(jiān)視選項(xiàng)，無人機(jī)和無人車輛在敵對行動中的損失是可接受的，因此可積極獲取信息;也可在目標(biāo)區(qū)域大規(guī)模行動，以迫使對手暴露自己。

2. 指揮控制

物聯(lián)網(wǎng)傳感器通過云將數(shù)據(jù)送入融合設(shè)施，人工智能將這些數(shù)據(jù)處理為戰(zhàn)術(shù)上有用的信息(包括對對手行動路線的預(yù)測)，然后將優(yōu)先目標(biāo)列表、最優(yōu)的跨域攻擊類型以及時(shí)間安排傳遞給指揮官;指揮官批準(zhǔn)后，下一級別的人工智能將為目標(biāo)分配首選武器，傳遞瞄準(zhǔn)數(shù)據(jù)，確保與友軍消除沖突，確認(rèn)目標(biāo)何時(shí)交戰(zhàn)，并按需進(jìn)行彈藥補(bǔ)給;最后，物聯(lián)網(wǎng)傳感器檢測并通過指揮控制系統(tǒng)傳回有關(guān)攻擊有效性的數(shù)據(jù)。通過這種方式，人工智能指揮控制系統(tǒng)將逐步建立一個(gè)近實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場數(shù)字模型，同時(shí)為防御方提供數(shù)字骨干，向所有地面部隊(duì)人員提供相關(guān)信息和指令。

3. 人工智能賦能的機(jī)動部隊(duì)

戰(zhàn)場可分為三個(gè)不同的區(qū)域：①優(yōu)勢區(qū)：友軍火力比敵方火力更強(qiáng)、更集中的近區(qū);②對抗區(qū)：雙方都有能力發(fā)射有效火力的中間區(qū)域;③易受攻擊區(qū)：敵方能進(jìn)行更大、更靈敏的火力攻擊的遠(yuǎn)區(qū)。

在優(yōu)勢區(qū)內(nèi)，機(jī)器人作戰(zhàn)車輛可用于部署和控制人工智能支持的較小型機(jī)器人，并預(yù)計(jì)將使用人工智能進(jìn)行自主駕駛和自動威脅識別，對抗小型敵方作戰(zhàn)單位。在對抗區(qū)和易受攻擊區(qū)，可使用無人系統(tǒng)進(jìn)行移動、傳感器數(shù)據(jù)理解、通信、后勤和醫(yī)療支持。此外，人工智能系統(tǒng)將用于通知和協(xié)調(diào)整個(gè)作戰(zhàn)單位，并提供良好的態(tài)勢感知能力。

4. 人工智能支持的互換性戰(zhàn)爭

人工智能支持的互換性戰(zhàn)爭可能將導(dǎo)致戰(zhàn)術(shù)層面的戰(zhàn)斗變得更不穩(wěn)定、作戰(zhàn)層面的戰(zhàn)場變得更靜態(tài)且依賴于位置。許多人工智能支持的可互換性戰(zhàn)爭構(gòu)造取決于人工智能的發(fā)現(xiàn)能力。為避免被高精度火力攻擊，友軍單位需要避免被探測或分散并使用有效的、分層的對策。這使得人工智能的欺騙能力也至關(guān)重要。

(二)陸地攻擊

要想取得決定性結(jié)果不能光靠防御概念，必須深入易受攻擊區(qū)進(jìn)行進(jìn)攻。通過這種機(jī)動可繞過對手的中央作戰(zhàn)服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)，切斷其與后勤的聯(lián)系，打亂其前沿軍事活動，癱瘓其作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，從而讓其無法達(dá)到戰(zhàn)略目標(biāo)。穿透敵防的小型部隊(duì)需保持機(jī)動敏捷性和靈活性，并以分布式方法作戰(zhàn)從而提供相互支持。為實(shí)現(xiàn)這種協(xié)同作用，需要連接人工智能支持的指揮控制系統(tǒng)，讓分散的部隊(duì)保持良好的態(tài)勢感知，得到友軍遠(yuǎn)程火力的支持，并被納入連貫的作戰(zhàn)計(jì)劃中。

(三)兵力結(jié)構(gòu)問題

不同層次的人工智能系統(tǒng)需要相互協(xié)作，也需要與人類團(tuán)隊(duì)成員合作。目前，多數(shù)人工智能系統(tǒng)都使用獨(dú)特的定制軟硬件核心，多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的人工智能系統(tǒng)無法無縫整合在一起。這導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)之系統(tǒng)的預(yù)期利益可能無法實(shí)現(xiàn)，“戰(zhàn)爭迷霧”可能會被“系統(tǒng)迷霧”所取代。人工智能戰(zhàn)場的技術(shù)核心包括物聯(lián)網(wǎng)、云、人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)和邊緣計(jì)算。如果將這些技術(shù)作為未來陸軍結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，而不是傳統(tǒng)的保護(hù)、機(jī)動和火力三位一體，未來陸軍結(jié)構(gòu)就可能具有獨(dú)特、意想不到的能力。

五、人工智能支持的空戰(zhàn)

美中俄現(xiàn)代空軍作戰(zhàn)概念涉及兩個(gè)特定領(lǐng)域，一是從作戰(zhàn)層面考慮，使對方的指揮控制系統(tǒng)癱瘓，從而擾亂、破壞對方的戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò);二是從戰(zhàn)術(shù)層面考慮，增強(qiáng)并增加空中作戰(zhàn)中飛機(jī)的能力和數(shù)量。

(一)空中防御

防空系統(tǒng)的目的是降低敵方空襲的有效性，并對攻擊型飛機(jī)施加不可接受的消耗率。防空包括主動和被動措施，主動措施通常是由戰(zhàn)斗機(jī)、地空導(dǎo)彈、防空火炮、空中和地面雷達(dá)系統(tǒng)以及指揮控制系統(tǒng)組成的綜合防空系統(tǒng);被動防空措施包括偽裝、隱蔽、誘餌系統(tǒng)、電子欺騙或干擾等。

1. 傳感器部署

通用防御概念設(shè)想的大型物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)可通過地面雷達(dá)站鏈輔以空中預(yù)警和控制飛機(jī)實(shí)現(xiàn)。通過使用大量小型、低成本的人工智能地面和機(jī)載傳感器，還可對現(xiàn)有的高成本、數(shù)量有限的傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模補(bǔ)充。雖然配備傳感器的無人機(jī)續(xù)航時(shí)間較短，但高空氣球、小型衛(wèi)星和偽衛(wèi)星等人工智能支持的新興物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可大幅提高其耐久力。

2. 指揮控制

大型物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)可通過云將部分處理過的數(shù)據(jù)輸入融合設(shè)施，再由人工智能遵循觀察-判斷-決策-行動(OODA)周期進(jìn)行進(jìn)一步處理。①觀察：人工智能將參與每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算，再接入融合中心;②判斷：人工智能不僅將產(chǎn)生全面的、近實(shí)時(shí)的空中圖像，還可預(yù)測敵人的行動路線;③決策：人工智能管理并理解友軍防空部隊(duì)的可用性，將其傳遞至指揮官獲得批準(zhǔn)，優(yōu)先列出接近的空中目標(biāo)、最優(yōu)的跨域攻擊、涉及的時(shí)間和化解沖突的考慮;④行動：人工智能將為每個(gè)敵機(jī)目標(biāo)分配特定的友軍武器，自動傳遞目標(biāo)數(shù)據(jù)，化解友軍沖突，確認(rèn)目標(biāo)何時(shí)交戰(zhàn)，進(jìn)行交戰(zhàn)評估，并在必要時(shí)請求武器補(bǔ)給。

3. 人工智能戰(zhàn)斗機(jī)

人工智能支持的飛機(jī)可分別履行空中戰(zhàn)斗巡邏或者地面預(yù)警攔截器的職責(zé)?？罩袘?zhàn)斗巡邏機(jī)的尺寸更大，以攜帶更多燃料，增強(qiáng)續(xù)航能力;地面預(yù)警攔截機(jī)尺寸較小，外形更類似于導(dǎo)彈，可通過降落傘回收。在人工智能支持的綜合防空系統(tǒng)中，人類將負(fù)責(zé)更高層次的認(rèn)知功能，比如制定綜合交戰(zhàn)戰(zhàn)略、選擇并確定目標(biāo)的優(yōu)先順序，以及批準(zhǔn)武器交戰(zhàn);人工智能將承擔(dān)較低級別的認(rèn)知功能，如操縱飛機(jī)和空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)。

4. 人工智能欺騙系統(tǒng)

敵軍需要關(guān)于目標(biāo)及其防御的大量信息才能發(fā)動可靠的攻擊，人工智能支持的欺騙系統(tǒng)可分散在物理和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場上，建立誤導(dǎo)性戰(zhàn)場圖像。此外，廣泛分散的小型移動邊緣計(jì)算系統(tǒng)可通過傳輸一系列不同保真度的信號來制造復(fù)雜的電子誘餌，這些系統(tǒng)可安裝在無人機(jī)上以獲得最大的移動性，在攻擊進(jìn)行時(shí)模糊戰(zhàn)場。此外，可結(jié)合人工智能欺騙行動，引導(dǎo)敵軍攻擊空軍基地附近的臨時(shí)機(jī)場，從而制造“戰(zhàn)爭迷霧”、操縱對手的態(tài)勢感知、降低其作戰(zhàn)效率。

(二)空中攻擊

進(jìn)攻性空中作戰(zhàn)包括四項(xiàng)任務(wù)：①尋求摧毀或破壞地面基礎(chǔ)設(shè)施(如指揮控制系統(tǒng)、機(jī)場、后勤支持和空軍基地設(shè)施等)的攻擊行動;②壓制敵方防空行動，攻擊敵人的高射炮和地空導(dǎo)彈系統(tǒng);③戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)入敵方領(lǐng)空，與敵機(jī)交戰(zhàn);④護(hù)航戰(zhàn)機(jī)保護(hù)轟炸機(jī)或運(yùn)輸機(jī)等其他飛機(jī)進(jìn)入敵方領(lǐng)空。

澳大利亞、英國、俄羅斯和美國都在積極研究“忠誠僚機(jī)”概念，設(shè)想有人駕駛飛機(jī)和無人機(jī)密切合作，一架載人飛機(jī)與多架無人機(jī)以混合編隊(duì)飛行作戰(zhàn)?？罩袘?zhàn)爭進(jìn)攻概念可使用人工智能支持的無人機(jī)執(zhí)行多種任務(wù)，根據(jù)不同的任務(wù)應(yīng)用不同的無人機(jī)組合。

(三)兵力結(jié)構(gòu)問題

由于飛機(jī)改裝需要漫長的開發(fā)和測試過程，最初的人工智能空戰(zhàn)概念更可能涉及開發(fā)和部署無人地面系統(tǒng)和無人機(jī)，而不是改裝載人飛機(jī)。此外，在人工智能時(shí)代，需要擁有通用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和、云，采用開放的系統(tǒng)方法，從而讓新的人工智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“即插即用”。最后，和平時(shí)期任務(wù)中的無人機(jī)應(yīng)使用現(xiàn)有商用偵察系統(tǒng)，而不是機(jī)密的情報(bào)收集系統(tǒng)，以避免被擊落的無人機(jī)被對手通過反向工程進(jìn)行研究。